本发明涉及电梯设备技术领域，具体涉及一种无基站的电梯运行状态检测装置及其检测方法。
背景技术：
电梯平层是指电梯轿厢接近停靠站时，欲使轿厢地坎与层门地坎达到同一平面的动作。电梯运行控制要求电梯停止时处于平层位置，也就是说轿厢的地面和停靠楼层的地面相平，方便进出。
现有的电梯平层感应系统主要由三种方式：干簧管配遮磁铁板、光电开关配遮光板和双稳态磁开关配圆磁豆。第一种方式，安装比较麻烦，需要在电梯导轨上安装遮磁铁架，而且每层楼的遮磁铁板位置都需要精心调整，以防止电梯在运行过程中碰撞干簧管，使电梯产生故障。第二种方式，遮光板的安装需要在电梯导轨上安装遮光板支架，而且每层楼的遮光板位置都需要精心调整，以防止电梯在运行过程中碰撞光电开关。另外光电开关的发射孔和接收孔不能有脏物遮光，维护十分麻烦。第三种方式，圆磁豆安装在井道内，必须有支架，双稳态磁开关和圆磁豆之间太近容易碰撞，太远则磁场减弱造成不动作或误动作。
中国专利cn203428669u中所提到的信号采集装置采用u型专用磁簧开关组件和加贴在电梯导轨两侧的软性磁条，实现电梯平层信号与基站信号的采集。然而其平层信号采集装置与基站信号采集装置不能在t型导轨同一侧，必须置于t型导轨两侧，当导轨一侧有电梯自身平层磁条、减速磁条或上下减速磁条时，该信号采集装置无法安装。因此，如何设计出一种无基站的、只需利用t型导轨一侧空间的电梯运行状态检测装置，已经成为急需解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种无基站的电梯运行状态检测装置及其检测方法，该装置及其检测方法能够解决现有技术中存在的不足，具有结构合理、安装方便、通用性强等特点。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种无基站的电梯运行状态检测装置，包括安装在电梯轿顶且与电梯的t型导轨正对设置的c字形支架，自上向下依次安装在c字形支架上的上平层传感器和下平层传感器，分别安装在电梯各平层位置处的t型导轨上的平层磁条，以及安装在电梯一楼与二楼之间的t型导轨上的磁体；所述上平层传感器和下平层传感器的中心线相互平行且位于同一竖直平面上；所述平层磁条与上平层传感器及下平层传感器的感应端正对设置；所述磁体与上平层传感器及下平层传感器的感应端正对设置。所述上平层传感器、下平层传感器与平层磁条、磁体配合使用。所述平层磁条的数量与楼层数相同，磁体的数量为一个。优选的，所述磁体采用磁钢。
进一步的，该装置还包括信号处理模块，信号处理模块的信号输入端分别与上平层传感器和下平层传感器的信号输出端相连。
进一步的，所述c字形支架包括中间安装板以及对称设置在中间连接板上下两端的上支架板和下支架板；所述中间连接板的左右两侧分别开设有自上向下依次设置的两个槽型孔；所述上平层传感器和下平层传感器分别通过螺母和垫片自上向下依次安装在同一侧的两个槽型孔中。
进一步的，所述上平层传感器和下平层传感器的感应面中心线在竖直方向上重合。
本发明还涉及一种上述无基站的电梯运行状态检测装置的检测方法，该检测方法包括以下步骤：
s1、电梯运行数据的读取：上平层传感器和下平层传感器实时检测平层磁条及磁体的信号，当检测到平层磁条或磁体的信号后，向信号处理模块的mcu控制器发送感应信号。
s2、电梯运行状态的判断：信号处理模块的mcu控制器根据上平层传感器和下平层传感器发送的感应信号，分别对电梯平层状态、电梯运行方向、电梯运行速度和电梯楼层量的变化进行判断。
具体地说，步骤s2中所述的对电梯平层状态进行判断的具体包括以下步骤：
s201、确定当前电梯处于启动至停止的过程。
s202、若上平层传感器和下平层传感器同时感应到平层磁条且感应时间超过t1秒，t1秒的具体取值根据电梯的运行速度按现有标准确定，则判定此时电梯状态为平层状态。
s203、若上平层传感器和下平层传感器均未感应到平层磁条且该未感应到平层磁条的状态维持时间超过t2秒，t2秒的具体取值根据电梯的运行速度按现有标准确定，则判定此时电梯状态为非平层状态。
进一步的，步骤s2中所述的对电梯运行方向进行判断的具体包括以下步骤：
s211、确定当前电梯处于运动过程；运动过程与启动至停止的过程不同的是运动过程不包括启动、停止状态，为单纯的上升、下降过程。
s212、判断上平层传感器和下平层传感器感应平层磁条次序的变换组合状态：
若由上平层传感器和下平层传感器均感应到平层磁条变换为上平层传感器未感应到平层磁条、下平层传感器感应到平层磁条，判定此时电梯运行方向向上。
若由上平层传感器和下平层传感器均感应到平层磁条变换为上平层传感器感应到平层磁条、下平层传感器未感应到平层磁条，判定此时电梯运行方向向下。
进一步的，步骤s2中所述的对电梯运行速度进行判断的具体包括以下步骤：
s221、确定当前电梯处于运动过程；
s222、上平层传感器检测平层磁条感应状态，将其感应到平层磁条的最初时间记为t3，将其感应到平层磁条的最终时间记为t4；
s223、采用以下公式计算电梯运行速度v：
v=l/(t4-t3),
其中，l为平层磁条的长度。
进一步的，步骤s2中所述的对电梯楼层量的变化进行判断的具体包括以下步骤：
s231、确定当前电梯处于运动过程。
s232、判断上平层传感器和下平层传感器感应平层磁条次序的变换组合状态：
若由上平层传感器感应到平层磁条、下平层传感器未感应到平层磁条变换为上平层传感器和下平层传感器均感应到平层磁条，且此时楼层量不是最大楼层量时，此时楼层量加1。
若由上平层传感器未感应到平层磁条、下平层传感器感应到平层磁条变换为上平层传感器和下平层传感器均感应到平层磁条，且此时楼层量不是最小楼层量时，此时楼层量减1。
若上平层传感器和下平层传感器经过磁体时，由于上平层传感器与下平层传感器不能同时感应磁体，以此与其经过平层磁条的状态区分，作为基站信号；由于磁体安装在电梯一楼与二楼平层位置之间，当电梯运行方向为向上时，上平层传感器和下平层传感器经过磁体后，又同时感应到平层磁条时，将楼层强置为二楼；当电梯运行方向为向下时，上平层传感器和下平层传感器经过磁体后，又同时感应到平层磁条时，将楼层强置为一楼。
由以上技术方案可知，本发明是为了解决现有技术中t型导轨一侧有电梯自身感应磁条时，基站传感器及基站磁条无法安装的缺陷问题，本发明减少了基站传感器的安装，只需要利用电梯t型导轨一侧空间就可同时进行上下平层传感器、平层磁条和平层磁条及磁体的安装，具有安装简单、可靠性高等特点，且适用于绝大多数的电梯，通用性强。
附图说明
图1是本发明中检测装置的结构示意图；
图2是信号处理模块与各传感器的电路连接框图；
图3是本发明中检测方法的方法流程图。
1、c字形支架，2、上平层传感器，3、下平层传感器，4、螺母，5、垫片，6、信号处理模块，7、平层磁条，8、磁体，9、mcu控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示的一种无基站的电梯运行状态检测装置，包括安装在电梯轿厢上且与电梯的t型导轨正对设置的c字形支架1，自上向下依次安装在c字形支架1上的上平层传感器2和下平层传感器3，分别安装在电梯各平层位置处的t型导轨上的平层磁条7，以及安装在电梯一楼与二楼之间的t型导轨上的磁体8；所述上平层传感器2和下平层传感器3的中心线相互平行且位于同一竖直平面上；所述平层磁条7与上平层传感器2及下平层传感器3的感应端正对设置；所述磁体8与上平层传感器2及下平层传感器3的感应端正对设置。所述上平层传感器2、下平层传感器3与平层磁条7、磁体8配合使用。所述平层磁条7的数量与楼层数相同，磁体8的数量为一个。优选的，所述磁体采用磁钢。通过将c字形支架1正对电梯的t型导轨设置，能够保证上平层传感器2及下平层传感器3随电梯上下运行时，传感器感应头可正常感应贴在t型导轨上的平层磁条7与磁体8。
进一步的，如图1和图2所示，该装置还包括信号处理模块6，信号处理模块6包括外壳和设置在外壳内的mcu控制器9。信号处理模块6中mcu控制器9的信号输入端分别与上平层传感器和下平层传感器的信号输出端相连。上平层传感器2、下平层传感器3将检测磁条信号发送给mcu控制器9进行电梯运行状态的综合判断。其判断过程可以利用现有技术中平层传感器的判断方向，在此基于上平层传感器2、下平层传感器3配合磁体8的基站检测方法取代基站传感器对基站信号的采集。
进一步的，所述c字形支架1包括中间安装板以及对称设置在中间连接板上下两端的上支架板和下支架板；所述中间连接板的左右两侧分别开设有自上向下依次设置的两个槽型孔；所述上平层传感器2和下平层传感器3分别通过螺母和垫片自上向下依次安装在同一侧的两个槽型孔中。
进一步的，所述上平层传感器2和下平层传感器3的感应面中心线在竖直方向上重合。
在实际安装时，先进行c字形支架1的安装。再进行上平层传感器2、下平层传感器3的安装，通过两个螺母4及两个垫片5的配合将上、下平层传感器安装在c字形支架1上，安装时要保证上平层传感器2、下平层传感器3之间的相互位置在垂直方向上为一条竖直的直线。最后在电梯各平层位置贴平层磁条7，需保证上平层传感器2与下平层传感器3感应端正对平层磁条7中心，且上平层传感器3与下平层传感器4之间连线的中点也在平层磁条7的中心位置处，另外在电梯一楼与二楼之间非平层位置贴磁体8，需保证上平层传感器2与下平层传感器3感应端正对磁体8中心。
本发明还提供一种所述上平层传感器2、下平层传感器3、平层磁条7、磁体8在一起协同数据处理的检测方法，对电梯的运行状态进行检测，不仅能够检测电梯是否平层、判断电梯运行方向、计算电梯运行速度，还能够对电梯当前楼层进行准确的计算，该检测方法检测效果好、可靠性高、稳定性好。本发明还涉及一种上述无基站的电梯运行状态检测装置的检测方法，该检测方法包括以下步骤：
s1、电梯运行数据的读取：上平层传感器2和下平层传感器3实时检测平层磁条7及磁体8的信号，当检测到平层磁条7或磁体8的信号后，向信号处理模块6的mcu控制器9发送感应信号。
s2、电梯运行状态的判断：信号处理模块6的mcu控制器9根据上平层传感器2和下平层传感器3发送的感应信号，分别对电梯平层状态、电梯运行方向、电梯运行速度和电梯楼层量的变化进行判断。
具体地说，步骤s2中所述的对电梯平层状态进行判断的具体包括以下步骤：
s201、确定当前电梯处于启动至停止的过程。
s202、若上平层传感器2和下平层传感器3同时感应到平层磁条7且感应时间超过t1秒，t1秒的具体取值根据电梯的运行速度按现有标准确定，则判定此时电梯状态为平层状态。
s203、若上平层传感器2和下平层传感器3均未感应到平层磁条7且该未感应到平层磁条7的状态维持时间超过t2秒，t2秒的具体取值根据电梯的运行速度按现有标准确定，则判定此时电梯状态为非平层状态。
进一步的，步骤s2中所述的对电梯运行方向进行判断的具体包括以下步骤：
s211、确定当前电梯处于运动过程；运动过程与启动至停止的过程不同的是运动过程不包括启动、停止状态，为单纯的上升、下降过程。
s212、判断上平层传感器2和下平层传感器3感应平层磁条7次序的变换组合状态：
若由上平层传感器2和下平层传感器3均感应到平层磁条7变换为上平层传感器2未感应到平层磁条7、下平层传感器3感应到平层磁条7，判定此时电梯运行方向向上。
若由上平层传感器2和下平层传感器3均感应到平层磁条7变换为上平层传感器2感应到平层磁条7、下平层传感器3未感应到平层磁条7，判定此时电梯运行方向向下。
进一步的，步骤s2中所述的对电梯运行速度进行判断的具体包括以下步骤：
s221、确定当前电梯处于运动过程；
s222、上平层传感器2检测平层磁条7感应状态，将其感应到平层磁条7的最初时间记为t3，将其感应到平层磁条7的最终时间记为t4；
s223、采用以下公式计算电梯运行速度v：
v=l/(t4-t3),
其中，l为平层磁条7的长度。
进一步的，步骤s2中所述的对电梯楼层量的变化进行判断的具体包括以下步骤：
s231、确定当前电梯处于运动过程。
s232、判断上平层传感器2和下平层传感器3感应平层磁条7次序的变换组合状态：
若由上平层传感器2感应到平层磁条7、下平层传感器3未感应到平层磁条7变换为上平层传感器2和下平层传感器3均感应到平层磁条7，且此时楼层量不是最大楼层量时，此时楼层量加1。
若由上平层传感器2未感应到平层磁条7、下平层传感器3感应到平层磁条7变换为上平层传感器2和下平层传感器3均感应到平层磁条，且此时楼层量不是最小楼层量时，此时楼层量减1。
若上平层传感器2和下平层传感器3经过磁体时，由于上平层传感器2与下平层传感器3不能同时感应磁体8，以此与其经过平层磁条7的状态区分，作为基站信号；由于磁体8安装在电梯一楼与二楼平层位置之间，当电梯运行方向为向上时，上平层传感器2和下平层传感器3经过磁体8后，又同时感应到平层磁条7时，将楼层强置为二楼；当电梯运行方向为向下时，上平层传感器2和下平层传感器3经过磁体8后，又同时感应到平层磁条7时，将楼层强置为一楼。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。